固體推進(jìn)劑藥柱裂紋擴(kuò)展分析.pdf

1、本文針對固體火箭推進(jìn)劑在溫度載荷和點(diǎn)火所產(chǎn)生的內(nèi)壓載荷作用下藥柱內(nèi)表面裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展以及脫粘情況進(jìn)行了研究。目前,固體火箭發(fā)動機(jī)廣泛的應(yīng)用丁羥(HTPB)推進(jìn)劑。HTPB復(fù)合推進(jìn)劑屬于典型的粘彈性材料,它的斷裂會導(dǎo)致燃料燃燒異常,使燃燒室的內(nèi)壓增大,使發(fā)動機(jī)不能正常工作,有時會導(dǎo)致火箭發(fā)動機(jī)炸毀。所以,對HTPB復(fù)合推進(jìn)劑藥柱的力學(xué)性能分析,特別是斷裂性能分析非常重要。
　　首先,本文簡要的介紹了HTPB復(fù)合推進(jìn)劑的粘彈性力學(xué)的

2、基礎(chǔ)知識,并通過準(zhǔn)靜態(tài)分析模擬了推進(jìn)劑材料的力學(xué)松弛現(xiàn)象,給出了本次研究所使用的材料屬性。其次,利用有限元法反推出推進(jìn)劑材料的斷裂準(zhǔn)則,驗證了擴(kuò)展有限元(XFEM)應(yīng)用于推進(jìn)劑材料的可行性。再次,建立了不含裂紋的五角星型藥柱模型,計算藥柱的危險點(diǎn)并使用有限元法對含初始裂紋五角星型藥柱的固化降溫過程進(jìn)行分析,計算出裂紋各參數(shù)的變化情況以及推進(jìn)劑藥柱的脫粘情況。最后使用擴(kuò)展有限元法對含初始裂紋的藥柱在內(nèi)壓載荷作用下裂紋的擴(kuò)展情況進(jìn)行分析,并